優(yōu)秀數(shù)學(xué)建模優(yōu)秀論文范文

　　數(shù)學(xué)建模是一種數(shù)學(xué)的思考方法，是運用數(shù)學(xué)的語言和方法，通過抽象，簡化建立能近似刻畫并"解決"實際問題的一種強有力的數(shù)學(xué)手段。

　　優(yōu)秀數(shù)學(xué)建模優(yōu)秀論文范文一：

　　前言

　　動畫場景建模是動畫場景構(gòu)成的重要組成部分，設(shè)計中的場景是動漫游戲除了角色塑造隨時間變化的所有設(shè)計。美容，加強渲染主題，成功的設(shè)計可以提升場景動畫電影，這樣可以使渲染時動畫更加飽滿。場景設(shè)計適當加強對影視作品的附加值，直接影響整個作品的風格和藝術(shù)水平。

　　一、 三維游戲場景的研究背景及意義

　　1、選題背景

　　隨著現(xiàn)代虛擬技術(shù)的到來，虛擬的三維現(xiàn)實技術(shù)以及三維景觀建模技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)逐漸滲透人們的生活，并與之息息相關(guān)，其中以網(wǎng)絡(luò)消費為代表的虛擬游戲消費所占比例最為龐大。面對如此龐大的虛擬市場，游戲行業(yè)正逐步走向產(chǎn)業(yè)化。

　　隨著近年來國內(nèi)游戲產(chǎn)業(yè)的的不段發(fā)展變化，我認為民族的游戲產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有著廣闊的地域化特色及國際化市場，甚至大有占領(lǐng)主流游戲市場的趨勢。

　　在當今游戲行業(yè)里三維技術(shù)的應(yīng)用范圍越來越廣泛，在軟件使用方面以3DS MAX、犀牛、COOL 3D為主。這其中3DS MAX是當今全球用戶最多的一款三維場景制作軟件。他主要用于游戲場景建模和影視制作方面，面對龐大的市場當然也就需要規(guī)模化的產(chǎn)量與創(chuàng)作來滿足市場需求，我國十分重視游戲行業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)在越來越多的民族游戲在市場的驅(qū)動下不斷面世，等待廣大青年玩家的考驗。

　　2、意義

　　游戲場景的意義是創(chuàng)造娛樂的虛擬世界。細膩，精致的游戲場景來襯托了游戲的整體氛圍，玩家進入游戲中的角色的故事情節(jié)，游戲內(nèi)容讓游戲參與者可以感受到玩家游戲傳輸和游戲文化。

　　場景設(shè)計需要創(chuàng)造性的高度，并具有強烈的藝術(shù)。動漫游戲場景不僅是圖片，也不同于環(huán)境設(shè)計。這是一個動畫和游戲服務(wù)，以表演故事，完整的戲劇沖突，時空造型藝術(shù)字符的服務(wù)。它是創(chuàng)造的動畫和游戲，角色造型的基礎(chǔ)上，按照時間線索的規(guī)定。設(shè)計一般是基于創(chuàng)造性思維來安排場景變化的情景空間，變化的角度來看，相機的動作和場景氣氛營造的效果。

　　場景編制很可能會改變劇情發(fā)展，現(xiàn)在建筑模式和建筑構(gòu)成的要求是很嚴格的，因此要根據(jù)自己的情況的作用，選擇適合的建筑去生活，活動的范文會受到影響，劇情根據(jù)場景定位。

　　場景設(shè)計不僅影響了角色和情節(jié)，也是影視動畫升值的影響。場景給觀眾的感受是各種場景元素的一起產(chǎn)生的，它可以導(dǎo)致觀眾隨著劇情的發(fā)展，開心，悲傷，興奮，在觀察的過程中，觀眾直觀的感覺是場景設(shè)計表達復(fù)雜情緒。場景設(shè)計的`主體影響的動畫場景，經(jīng)過色彩，構(gòu)圖，光線等設(shè)計技術(shù)，深入影視動畫，更可怕，更精致場景的恐怖感官性能應(yīng)用 。

　　3、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

　　國內(nèi)游戲產(chǎn)業(yè)起步于上世紀90年代，在98年到現(xiàn)在已經(jīng)走過了一段膨脹了，有些行業(yè)已初具規(guī)模，有大量生活在這個行業(yè)從業(yè)者。因為它是一個新的行業(yè)，一切從頭開始，沒有特殊的學(xué)校這樣的專業(yè)，沒有高水平的教師專業(yè)，影響沒有傳統(tǒng)領(lǐng)域，沒有壟斷。所以，這個行業(yè)的文憑不高，但人很強烈的自我學(xué)習(xí)能力，這是風水寶地，大家都在同一起跑線上運行，化工等行業(yè)，傳統(tǒng)的金融業(yè)是完全不同的，行業(yè)的主約30表示，經(jīng)驗也不會太長。使得現(xiàn)在國內(nèi)3D產(chǎn)業(yè)可以分為以下分支。一，電影。二，廣告。三，游戲。四，電視包裝。五，建設(shè)服務(wù)員，建立這樣做，至少使影片。實際上，三維不是一個單一的行業(yè)，是結(jié)合一些傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和三維新的發(fā)展。

　　電視包裝是一個大市場，而且還集中了大量的3D人才，但同樣令人不安的是，現(xiàn)在這個行業(yè)做三個人，也許以后較強的綜合能力，使用3D只有非常小的一部分。參與，不知道了解更多信息或更多的3D后期合成 。

　　三維動畫是中國的快速發(fā)展，并已被廣泛應(yīng)用，但動畫人才短缺。據(jù)統(tǒng)計，目前國內(nèi)動漫人才缺口百萬，成立了動漫企業(yè)遍布全國，動畫公司口渴，網(wǎng)絡(luò)隨處可見的三維動畫人才的招聘信息，但不太適合的人才。

　　動畫人才主要招收來自兩個方面：一方面是動漫人才教育中國仍然落后，沒有形成高品質(zhì)的供應(yīng)。

　　二、指導(dǎo)思想與方法

　　1、指導(dǎo)思想

　　場景設(shè)計是在3D游戲領(lǐng)域非常重要的，不僅影響到角色和劇情，也是影視動畫升值的影響。場景給大家的感觸是各種場景元素的一起產(chǎn)生的，它可以讓觀眾跟著場景的發(fā)展，緊張，開心，快樂，興奮，在觀賞的過程中，讓觀眾直接的感觸或場景理念表達復(fù)雜情緒。在場景設(shè)計的主觀影響的設(shè)計場景，選擇色彩，構(gòu)圖，光線等設(shè)計技術(shù)，加強影視動畫，更可怕，更舒適飄逸場景的驚悚視覺表現(xiàn)應(yīng)用。

　　但是中國的游戲產(chǎn)業(yè)十分薄弱，處于起步階段的全過程，需求的復(fù)蘇不僅眾多優(yōu)秀人才，也更需要不斷探索和創(chuàng)新，并通過游戲場景的設(shè)計和研究，以進一步推動我們的3D游戲產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，是本文的主要思想。

　　2、設(shè)計采用的主要軟件

　　數(shù)字技術(shù)的現(xiàn)場設(shè)計既創(chuàng)作工具或創(chuàng)建方法的出現(xiàn)，都取得了很大的改變和突破。設(shè)計人員可以創(chuàng)建藝術(shù)設(shè)計的一種新形式。數(shù)碼場景設(shè)計，裝飾，卡通和寫實風格的風格。因有些手段不同設(shè)計大致可以分為幾種，一種是在計算機軟件的協(xié)助下，完成設(shè)計場景，常用的軟件是PS 。這種類型的場景設(shè)計中的強烈。二是通過電腦用3D軟件輔助設(shè)計，增強了屏幕和空間立體感的深度。

　　凡3DMAX和MAYA是游戲應(yīng)用好，下面在游戲領(lǐng)域雙方之間的差異做了簡要的分析圖的情況下：

　　Maya是瑪雅過程的專業(yè)游戲軟件，學(xué)習(xí)與學(xué)習(xí)博弈論。那么，瑪雅人不僅是學(xué)習(xí)如何使用一個軟件，更在目前的游戲比較成熟的理論學(xué)習(xí)。它囊括技術(shù)還包括藝術(shù)，感官藝術(shù)活動大概包括了當今軟件時代中基本的，像網(wǎng)頁設(shè)計，平面設(shè)計，三維動畫，多媒體應(yīng)用，影視特效，計算機輔助設(shè)計基礎(chǔ)的工業(yè)、建筑設(shè)計。

　　學(xué)習(xí)3DMAX學(xué)習(xí)是簡單的單一的，一般在國內(nèi)大多喜歡向他學(xué)習(xí)，最主要的原因是用戶的數(shù)量，許多地區(qū)，許多因素，如材料，最大的用戶只需要使用該命令可以完成的工作。另一個重要的部分是最大的用戶非常尷尬，因為軟件的開放程度，使廣大用戶最大的忽視和省略的理解和學(xué)習(xí)游戲圖形的繪制，如分割，UV理論，骨骼動力學(xué)。

　　功能

　　瑪雅中游戲設(shè)計功能非常全面，粒子系統(tǒng)，建模，毛發(fā)的設(shè)計，植物，布料仿真。其中建模，動畫，軟件和應(yīng)用程序的速度，瑪雅因此成文一個專業(yè)的游戲軟件。

　　3DMAX第三方插件類型，經(jīng)過簡單處理高模場景的過程，可以很大提升工作效率。這是通過窗口互動，反復(fù)變換和強大的性能改進和場景管理功能材料實現(xiàn)方面來實現(xiàn)。

　　適用領(lǐng)域

　　MAYA，它是高模類型，系統(tǒng)本身很復(fù)雜，所以功能比3DMAX完善很多。因此用于動漫和影視較多，可能動漫和影視不會受到內(nèi)存的限制，對畫面中精度要求很高，因此maya能夠滿足它們的需求。

　　3DMAX大多用于建筑和影視，它是屬于中低模，而且有較多插件，導(dǎo)致它實現(xiàn)有限的緊致度。

　　三、設(shè)計思路

　　1、三維場景的創(chuàng)作設(shè)計

　　場景的設(shè)計是一款網(wǎng)游中極其重要的部分，特別是RPG游戲，游戲設(shè)計場景更加如此，在這個虛擬娛樂世界里網(wǎng)絡(luò)游戲，一個制作精細、完美的游戲場景能襯托出整體游戲氛圍，能很快讓玩家?guī)У接螒騽∏橹�，使游戲玩家能感覺到游戲設(shè)計者所想表達的游戲文化與游戲精髓。所以，網(wǎng)絡(luò)游戲場景設(shè)計人員是個大網(wǎng)絡(luò)游戲公司緊缺的人員。比如一個游戲剛剛開始進行創(chuàng)作設(shè)計的時候，我們剛剛開始創(chuàng)作，怎樣順利的完成，而且是非常合適的設(shè)計呢?我們一步步來看一看。如果是正確地按程序開始，除開設(shè)計的部分，我們可以保證的設(shè)計是正確可行的。因此，是否是一個成功的的設(shè)計，那么，肯定和個人的素質(zhì)有聯(lián)系。

　　2、設(shè)計思路

　　場景模型創(chuàng)作的設(shè)計需要從總體上掌握場景游戲設(shè)計，抓住主體思想的工作。其出發(fā)點是整個動漫主題把握整體設(shè)計方案，整體設(shè)計現(xiàn)場必須圍繞主題的主題體現(xiàn)在現(xiàn)場;視覺形象。思想的正確方法應(yīng)該是：整體構(gòu)思 - 零部件 - 一般總結(jié)。也就是要有一個總體思路，然后設(shè)計地方到每個，然后完成整個感應(yīng)。具體做法是從調(diào)度開始，充分考慮場面調(diào)度，根據(jù)行動。塑造意識，取代敘事形式的描述，意思。怎樣呈現(xiàn)場景的感官形象，就是找出藝術(shù)風格的場景作品。喜歡音樂的主旋律是基調(diào)，不管運動怎樣變化，肯定有個基礎(chǔ)的情緒，或莊重，或開心，或幽默。因此語氣是通過一個特殊的風格，場景設(shè)計和場景中的色彩，設(shè)計的節(jié)奏以及自身的場景設(shè)計展。

　　四、游戲場景的具體實現(xiàn)

　　1.場景模型實現(xiàn)

　　3DMXS中有其基本建模方式。在本游戲場景設(shè)計中主要采用3DMXS建模方式使用長方體、正方體和圓錐進行大體構(gòu)建，在基礎(chǔ)幾何體的使用中再使用調(diào)整UV的調(diào)整方式完場景設(shè)計的造型，其中晶格的調(diào)節(jié)可以讓設(shè)計造型更加的自然，因此要注意晶格體與實體的設(shè)計管理并且要注意刪除歷史步驟，最后配合視角觀察整體效果。

　　2.建模過程中遇到的困難：在本設(shè)計的整個建模過程中軟件技術(shù)方面并未遇到什

　　么大的很難克服的困難，估計因為本身作品的總體風格導(dǎo)致場景設(shè)計需要較之場景要有所改動，比例很是重要，又要滿足整體感官的美觀需求又要相應(yīng)的比例邏輯，所以比例的掌握是整個設(shè)計建模的要點。

　　優(yōu)秀數(shù)學(xué)建模優(yōu)秀論文范文二：

　　摘要：動力性與經(jīng)濟性是電動汽車的重要評價指標，本文根據(jù)某一款純電動汽車的基本技術(shù)參數(shù)和設(shè)計要求 ，先基于理論設(shè)計對該車型進行電機和電池的參數(shù)匹配 ，再利用CRUISE軟件搭建整車模型，對整車進行動力性與經(jīng)濟性仿真分析。通過結(jié)果分析，證明理論設(shè)計參數(shù)滿足設(shè)計要求，驗證該方法的可行性，為純電動汽車進一步設(shè)計研究提供理論依據(jù)。

　　引言

　　電動汽車以電能這一清潔能源為動力來源，零排放，零污染，是汽車行業(yè)未來的發(fā)展方向。動力性和經(jīng)濟性是汽車重要的性能指標，合理良好的整車參數(shù)匹配方法不僅可以滿足車輛的動力性要求，而且可以提高車輛續(xù)駛歷程，提升車輛經(jīng)濟性能。使用專業(yè)軟件CRUISE對汽車進行建模仿真，可以縮短整車開發(fā)周期，降低開發(fā)成本。本文以某一款純電動汽車開發(fā)為例，根據(jù)純電動汽車理論設(shè)計原理，對整車參數(shù)進行匹配計算，并采用CRUISE軟件搭建整車模型，對整車動力性、經(jīng)濟性進行仿真研究。

　　一、參數(shù)匹配計算

　　純電動汽車動力系統(tǒng)參數(shù)匹配的主要任務(wù)是完成動力系統(tǒng)部件的選型和參數(shù)確定，即確定電機、電池以及變速器的型式及其關(guān)鍵特征參數(shù)。本文選取某電動汽車為研究對象，整車參數(shù)如表1所示。根據(jù)設(shè)計要求，本課題設(shè)計的純電動汽車動力性指標如表2所示:

　　1.1電機參數(shù)匹配

　　驅(qū)動電機是純電動汽車唯一的動力來源，是決定整車動力性與經(jīng)濟性的關(guān)鍵因素之一。選擇一臺電動汽車的驅(qū)動電機，需要匹配的參數(shù)主要有電機的額定功率、最大功率、額定轉(zhuǎn)速、最高轉(zhuǎn)速等。

　　1.1.1確定電機額定功率與最大功率

　　電機功率通常由電動汽車的最高車速u()、最大爬坡度和加速時間t這三個動力性能指標決定。

　　最高車速確定最大功率計算

　　最高車速時，忽略坡度阻力，車輛主要受到滾動阻力和風阻的影響，最大需求功率為

　　式中：為傳動系效率(本文取0.9);為滾動阻力系數(shù);為空氣阻力系數(shù);為迎風面積;為最高車速。

　　汽車以某一速度爬上一定坡度時，最大需求功率為式中。

　　車輛加速過程中，忽略坡路阻力，所受到的阻力主要包括滾阻、風阻以及加速阻力，加速后期所需功率最大，最大需求功率為式中：為經(jīng)過加速后汽車速度，為加速時間，為旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)。

　　電動汽車驅(qū)動電機最大功率應(yīng)能同時滿足汽車對最高車速、爬坡度以及加速時間的要求，所以驅(qū)動電機最大功率需滿足條件為：

　　將整車參數(shù)代入上述公式中可得

　　，，。因此電機最大功率可選。驅(qū)動電機額定功率需滿足最高速的90%巡航行駛的功率，即。

　　由式知，電機過載系數(shù)=1.8。

　　驅(qū)動電機最大轉(zhuǎn)矩需要滿足汽車起步轉(zhuǎn)矩和最大爬坡度要求。在確定驅(qū)動電機最大轉(zhuǎn)矩時，認為汽車勻速行駛，則此時車輛行駛方程為即電機最大轉(zhuǎn)矩為

　　式中：為空氣密度()，為汽車爬坡速度，為傳動系最大傳動比，為輪胎滾動半徑。

　　根據(jù)以上分析本文選擇的驅(qū)動電機主要性能參數(shù)如表所示。

　　1.2 動力電池參數(shù)匹配

　　相比傳統(tǒng)的鉛酸電池，鋰電池具有較高的能量密度，而且循環(huán)使用壽命長、安全系數(shù)高等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用在純電動汽車和混合動力汽車上。電池組電壓等級與電機工作電壓相匹配，確定電池組電壓等級。

　　電池的能量計算公式為。

　　根據(jù)整車設(shè)計目標要求，60km/h 勻速運行續(xù)駛里程S應(yīng)達到 140km。電動汽車以勻速行駛，整車需求功率為

　　電機控制器輸入功率為。式中為驅(qū)動系統(tǒng)總成效率。

　　等速條件下，滿足一定行駛距離S所需能量為

　　電池組的能量滿足條件為。

　　動力電池在一定的放電深度下，所能放出的額定能量為

　　動力電池在一定的放電深度下能夠滿足的汽車續(xù)駛歷程為

　　。式中為電池塊有效放電容量，本文取0.8。

　　在實際運行時汽車耗電附件耗電量占整車耗電量約15%左右。將相關(guān)參數(shù)帶入計算確定電池組總電壓為，容量C=60Ah。電池組具體參數(shù)信息如表所示

　　1.3 傳動比匹配

　　在電機輸出特性一定時，電動汽車 傳動比的選擇應(yīng)滿足汽車動力性能的要求，即應(yīng)滿足汽車最高期望車速、最大爬坡度和加速時間的要求。本文所研究的電動汽車采用固定速比減速器，這樣可以省去變速器，利用主減速器實現(xiàn)直接檔驅(qū)動， 從而大大降低整車的質(zhì)量， 提高能源的利用率。驅(qū)動系統(tǒng)傳動比。

　　傳動系傳動比的上限主要是根據(jù)發(fā)動機或者電機最高轉(zhuǎn)速和車輛的最高車速共同確定的， 其計算公式如式為

　　其中，表示電機最大轉(zhuǎn)速，表示汽車最高車速。

　　傳動比對于傳動系速比下限的計算主要是根據(jù)車輛設(shè)計最大爬坡度指標要求來計算，其計算公式如式為

　　其中， 表示最大坡度行駛時車輛所受阻力。表示電機最大輸出轉(zhuǎn)矩。

　　綜上所述，該汽車固定傳動比可取8.3。

　　二、AVL CRUISE建模與仿真

　　2.1 仿真模型建立

　　CRUISE軟件是一種針對汽車動力性、經(jīng)濟性進行分析的軟件，采用模塊化的設(shè)計方法，可以對任意結(jié)構(gòu)形式的汽車傳動系統(tǒng)進行建模和仿真。整車模型模塊選用整車模塊，駕駛室模塊、單級減速模塊，車輪和制動器。車輛模型如圖所示

　　建立好樣車模型后，輸入電機MAP圖、減速比、迎風面積、軸距、整車裝備質(zhì)量等參數(shù)后，通過定制新歐洲循環(huán)工況(NEDC)、全負荷加速性能、爬坡性能、最大速度性能、60km/h等速行駛五個計算任務(wù)，分析研究參數(shù)匹配后整車的動力性與經(jīng)濟性。

　　2.2 仿真結(jié)果分析

　　循環(huán)工況下電機特性分析。

　　本文采用新歐洲循環(huán)工況(NEDC)，該工況總行駛里程10.93km，歷時1225s，最高車速120km/h，平均車速32.1km/h，運行期間共停車13次�；�于準靜態(tài)仿真，循環(huán)過程瞬態(tài)電耗如圖所示。由汽車速度曲線可知，匹配后的車速滿足NEDC工況要求，最大速度可以達到120km/h。由SOC曲線可知，在工況運行后期，隨著汽車速度增大，SOC迅速下降;停車時SOC沒有明顯變化，這是因為電機無怠速運轉(zhuǎn)，不需消耗能量;在剎車制動時，電機通過再生制動系統(tǒng)，實現(xiàn)能量反饋，SOC水平上升。通過計算分析可知，一個循環(huán)工況，整車耗電量為4.8Ah。

　　根據(jù) Cruise 軟件的 Result 報告，得到該車具體的全負荷加速任務(wù)結(jié)果，如表所示。由表可知，該車由靜止加速至100km/h耗時14.85s，行駛距離為240.07m，滿足設(shè)計要求。

　　(3)最大爬坡度結(jié)果分析

　　汽車最大爬坡度是汽車動力性能的一個重要指標，本文匹配對象汽車的爬坡度曲線如圖所示。由圖中曲線可知，該車在速度為20km/h時，最大爬坡度為32.68%。

　　(4)最大速度結(jié)果分析

　　圖為該車最高車速曲線，根據(jù) Cruise 軟件的 Result 報告，可得該車最大速度為126km/h。大于本文整車最大速度設(shè)計要求。

　　(5)續(xù)駛歷程結(jié)果分析

　　圖為該車以60km/h車速勻速行駛的電池SOC變化曲線。本文電池有效容量為80%(95%~15%)，根據(jù)Cruise 軟件的 Result 報告查知該車SOC為15%時，續(xù)駛歷程為139.64km，與整車設(shè)計要求140km非常接近，未能達到要求。

　　三、結(jié)論

　　本文首先對一款處于純電動客車的電機與電池參數(shù)進行了匹配分析， 然后對其進行建模和仿真。仿真結(jié)果均高出設(shè)計要求說明本文所選電機和電池滿足設(shè)計要求，為后續(xù)研發(fā)工作提供了必要保證。

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